SnO2-Zn2SnO4復(fù)合陶瓷的制備和電學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、 分類號 密級 UDC 編號 碩 士 學(xué) 位 論 文 SnO2-Zn2SnO4 復(fù)合陶瓷的制備和電學(xué)性質(zhì)研究 學(xué) 位 申 請 人： 人： 梅方 指 導(dǎo) 教 師： 師： 李立本 教授 學(xué) 科 專 業(yè)： 業(yè)： 凝聚態(tài)物

2、理 學(xué) 位 類 別： 別： 理學(xué) 2013 年 3 月 摘 要 論文題目： 論文題目： SnO2-Zn2SnO4 復(fù)合陶瓷的制備和 復(fù)合陶瓷的制備和電學(xué)性質(zhì)研究 電學(xué)性質(zhì)研究 專 業(yè)： 業(yè)： 凝聚態(tài)物理 凝聚態(tài)物理 研 究 生： 生： 梅方 梅方 指導(dǎo)教師： 指導(dǎo)教師

3、： 李立本 李立本 教授 教授 摘 要 隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，弱電電路的廣泛應(yīng)用對低壓壓敏電阻在過電壓保護(hù)、濾除噪聲、抗干擾、抗浪涌等能力方面提出了越來越高的要求。壓敏電容雙功能材料能很好的應(yīng)對這些要求。因此，尋找性質(zhì)較好的壓敏電容雙功能材料一直是人們關(guān)注的熱點。 本文通過傳統(tǒng)陶瓷制備工藝制備了致密的 SnO2-Zn2SnO4 復(fù)合陶瓷，研究了不同 SnO2、Zn2SnO4 復(fù)

4、合比例對陶瓷電學(xué)性質(zhì)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，40 Hz 時，該復(fù)合陶瓷的相對介電常數(shù)高達(dá) 104，遠(yuǎn)高于 SnO2、Zn2SnO4 陶瓷，且樣品的相對介電常數(shù)、導(dǎo)納隨組分的變化規(guī)律一致。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，樣品的電容隨著施加偏壓的變化滿足肖特基勢壘電容公式，這表明，SnO2-Zn2SnO4 復(fù)合陶瓷的高介電行為起源于晶界處的雙肖特基勢壘。 在壓敏性質(zhì)方面，當(dāng) Zn2SnO4 的比例為 15%時，該復(fù)合陶瓷的非線性系數(shù)和壓敏電壓分別達(dá)到最大值 3.

5、4 和最小值 17 V/mm。隨著 Zn2SnO4 含量的變化，樣品的壓敏電壓、介電常數(shù)分別與晶粒尺寸的變化規(guī)律一致和相反，這表明，晶粒大小是影響樣品介電性質(zhì)的重要因素。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，樣品的晶界勢壘高度僅為 0.5 eV 左右，這可能是 SnO2-Zn2SnO4 復(fù)合陶瓷材料具有低壓壓敏性質(zhì)的重要原因。 通過對 85%SnO2-15%Zn2SnO4 這一固定比例的復(fù)合陶瓷進(jìn)行摻雜研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)摻雜 La2O3 的比例為 0.1%時，其介